本发明涉及垃圾处理领域，尤其涉及餐厨垃圾的处理。
背景技术：
现有的餐厨垃圾处理均包括固液分离、油脂收集，但污水、污泥以及臭气、沼气整统一集中处理，无法进行资源化利用，并且餐厨垃圾一般不进行预处理，只是简单的破碎过滤后进行油脂分离，处理效率低下，先有的专利文献只介绍了餐厨垃圾处理中的某一处理单元，并且无法实现各个单位之间联动，有待改进。
例如：cn102351363a公开了一种餐厨垃圾处理系统，其中，该处理系统包括依次连接的储存装置、分离装置和收集装置，其中，所述储存装置用于接收餐厨垃圾并进行过滤得到过滤混合物，并将该过滤混合物传送到所述分离装置；所述分离装置用于从过滤混合物中分离出油脂，并将该油脂传送到所述收集装置；所述收集装置(10)用于收集来自于所述分离装置的油脂。通过上述技术方案，本发明的餐厨垃圾处理系统利用单独的分离装置对餐厨垃圾进行处理，从而使从餐厨垃圾分离出油脂用于回收并储存。上述方法的处理效率高，工作稳定，适用于大规模的餐厨垃圾处理，并且通过上述方法获得的油脂品质较高。
cn103691731b一种餐厨垃圾处理系统，包括分离装置、固相垃圾处理装置、液相垃圾处理装置和油相垃圾处理装置；其中，分离装置用于将餐厨垃圾分离为固相垃圾、液相垃圾和油相垃圾；固相垃圾处理装置用于对接收所述固相垃圾进行生物蛋白处理，获取的蛋白质产物作为饲料添加剂；液相垃圾处理装置用于对接收的所述液相垃圾进行处理；油相垃圾处理装置用于对接收的所述油相垃圾进行处理。本发明餐厨垃圾处理系统处理餐厨垃圾时，无害化程度高、能够尽可能地避免二次污染、且经济性好。
技术实现要素：
本发明针对上述不足，提供了一种有效达到餐厨垃圾减量、无害、资源化的一种餐厨垃圾资源化处理方法。
为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种餐厨垃圾资源化处理方法，包括以下步骤：
a.预处理：餐厨垃圾运输至卸料池，卸料池内的餐厨垃圾通过抓斗提升进入喂料装置输送至粉碎机，经过粉碎机粉碎后的物料通过活塞泵泵入固液分离装置，通过固液分离装置对物料进行一次固液分离，一次固液分离分离出小于12mm的一次有机浆液和一次固体杂质，一次有机浆液送至加热系统之后以75℃高温进入带有3mm细筛孔的螺旋压榨机，压榨出压榨有机浆液和压榨固体杂质；一次固体杂质加热到70℃后进行二次固液分离，二次固液分离后产生二次有机浆液和二次固体杂质，二次固体杂质进行焚烧或填埋处理；一次有机浆液、二次有机浆液和压榨有机浆液在重力的作用下进入浓浆池；
b.油水分离：浓浆池内的一次有机浆液、二次有机浆液和压榨有机浆液经提升泵提升并利用加热器加热，加温至50±5℃后进入三相分离器处理，进行轻相、重相、固渣三相分离；分离出的固渣与重相混合存入缓冲池；轻相经振动筛去除轻质杂物后暂存；轻相经输送泵提升至加热器，加温至85±5℃后进入立式离心机进行油水分离，其分离出的粗油脂在油脂储存池暂存；水相存入回用水池，部分回用至接受及分拣除杂系统，剩余部分溢流至缓冲池；
c.生物柴油提取：生物柴油提取包括固体分离单元、酸催化反应单元、碱催化反应单元、油脂蒸馏单元，粗油脂首先进入固体分离单元，采用离心机将油脂中<0.5mm的固体颗粒去除，经初步处理的粗油脂分别进入酸碱催化反应单元，以去除水溶性杂质，处理后粗油脂进入静置罐，使粗油脂与甲醇、酸碱分离，最后进入蒸馏单元，采用蒸馏工艺塔顶获得生物柴油，甘油由塔底产生；酸碱催化反应单元中加入甲醇，经催化反应后的废甲醇进入静置罐，在静置分离罐中将甲醇和酸碱从油脂中分离出来，经甲醇蒸馏塔闪蒸出甲醇副产品回用；
d.厌氧消化：将缓冲池内的固渣和重相以及溢流回来的水相进入厌氧发酵罐进行厌氧消化，厌氧消化包括水解、产酸和脱氢、产甲烷三个阶段，ph值控制在6.5～7.5，温度控制在35-42℃；厌氧消化后产生沼气和沼液和污泥；
e.沼气提纯及资源化利用：沼气经沼气柜首先进入沼气气水分离器，其次通过沼气增压风机将沼气增压至2.0kpa，增压后的沼气送至脱硫塔进行脱硫处理后再经由沼气压缩机升压至0.7mpa，经沼气压缩机二次增压后的混合气体进入psa系统脱去其中所含co2，再进入干燥器脱水并通过产品气缓冲罐迸入天然气压缩机将气体增压至25mpa，制成精制天然气；
f.污水处理：经脱水得到的沼液进入气浮池预处理后与其它污水在调节池混合均质，经过生化进水泵提升，经袋式过滤器过滤后进入mbr膜生化反应器，去除可生化有机物以及进行生物脱氮，最后进入纳滤系统对超滤出水进行深度处理，去除难生化降解的有机物；
g.发酵残渣及污泥脱水：发酵残渣及污泥厌氧消化后，靠提升泵泵入污泥储池，在池底设置穿孔曝气装置，以吹脱污泥中的二氧化碳，然后由泵提升至离心脱水机进行离心脱水，离心脱水后的污泥进入板框式压滤进行压滤；
h.臭气处理：对污泥脱水间散发臭气，污泥池、泵房、均质池及泵房的臭气进行收集，尽量做到密封，呈微负压状态，通过离心轴风机将臭气送入装有生物塔料的吸附塔内进行喷淋和洗涤，首先让废气与洗涤介质进行充分的接触伟递，再进入生物填料吸附层，让臭气缓慢地通过活性生物滤床时，吸附在生物过滤材料表面上的微生物将臭气中的有机化合物和其他臭味化合物分解。
作为优选，甲醇蒸馏塔蒸馏需要的热源由导热油炉燃烧沼气与轻柴油两种加热方式提供，油炉将导热油加热到300℃，回油温度为260℃。
作为优选，厌氧消化中厌氧发酵罐的进料有机负荷：3.3～3.5kgvs/m³•d；停留时间：28d；ph:6.7～7.5；温度：35℃-39℃；氨氮（mg/l）：<3000。
作为优选，厌氧发酵罐为完全混合式圆柱形发酵罐，底部为平面，罐体为碳钢防腐密封结构，内部保持轻微的过压状态；发酵罐上部还安装有浮渣去除装置，对产生的浮渣进行去除；发酵罐罐体直径15.4m，高17.98m，介质深度为17.48m，罐体容积约为3350m³，浆料在罐内停留时间为28d，罐内设置机械搅拌装置，搅拌器的轴上设有上下搅拌浆，搅拌将低速旋转；同时在消化罐罐面位置可以设置一个高速旋转的破碎装置，将浮在顶部的浮渣泡沫均匀混合到消化池内，顶部还设有沼气罩，包括安全阀、观察检测窗等设备，罐体底部设置有底部刮砂器用于清除沉淀物。
本发明有益效果：本发明首先经过预处理系统处理，依次经过湿式中温厌氧反应系统、沼气处理及利用系统、沼渣处理系统、毛油提取系统、除臭系统、污水处理系统等七个部分综合处理，最终达到餐厨垃圾的减量化、无害化、资源化。
具体实施方式
实施例1：一种餐厨垃圾资源化处理方法，包括以下步骤：
预处理：餐厨垃圾运输至卸料池，卸料池内的餐厨垃圾通过抓斗提升进入喂料装置输送至粉碎机，经过粉碎机粉碎后的物料通过活塞泵泵入固液分离装置，通过固液分离装置对物料进行一次固液分离，一次固液分离分离出小于12mm的一次有机浆液和一次固体杂质，一次有机浆液送至加热系统之后以75℃高温进入带有3mm细筛孔的螺旋压榨机，压榨出压榨有机浆液和压榨固体杂质；一次固体杂质加热到70℃后进行二次固液分离，二次固液分离后产生二次有机浆液和二次固体杂质，二次固体杂质进行焚烧或填埋处理；一次有机浆液、二次有机浆液和压榨有机浆液在重力的作用下进入浓浆池；
（1）工艺设备特点：
破碎筛分机设有自动破袋粉碎及回用热水喷淋功能，分离出的杂物干净，有机质回收率高。
破碎筛分机采用全封闭式机械化连续运行，可有效解决中国餐厨废弃物因粘度大、杂物多造成的难以处理的的问题。
振动筛的筛分设置能对进粉碎机的物料有效减量化，减轻粉碎机的处理负荷。
粉碎机能将物料制成3mm以下浆状物料。
除砂器能将物料中小瓷片、沙石、碎金属等杂物有效去除。
配设有蒸汽加温管路，平衡季节温度差异。
（2）预处理工艺核心优势：
无需人工分捡塑料/陶瓷/金属等无机物或其他故障物质、无需过多步骤进行复杂的预处理，所有无机物分离工作是由机械自动完成。
通过一体化机械制浆和fitec预处理系统(biosqueeze)实现高效有机质料的分离,防止无机故障物质(体积和数量)进入厌氧发酵系统。
通过二级分离机械进一步回收故障物料中的有机基质,提高有机基质产能。
油水分离：浓浆池内的一次有机浆液、二次有机浆液和压榨有机浆液经提升泵提升并利用加热器加热，加温至50±5℃后进入三相分离器处理，进行轻相、重相、固渣三相分离；分离出的固渣与重相混合存入缓冲池；轻相经振动筛去除轻质杂物后暂存；轻相经输送泵提升至加热器，加温至85±5℃后进入立式离心机进行油水分离，其分离出的粗油脂在油脂储存池暂存；水相存入回用水池，部分回用至接受及分拣除杂系统，剩余部分溢流至缓冲池；
工艺设备特点：
连续式提油方式能保证系统出料的品质稳定；
本系统能提取餐厨垃圾原料中80%以上的油脂；
本阶段的加温使后段的厌氧发酵系统不需二次加温即可满足中温厌氧反应温度条件；
系统分离出的油相含水率≤3%，大幅减轻了后段油脂深加工系统的运行负荷；
系统分离出的水相含油率≤0.2%，大幅减小了油脂对厌氧发酵系统发酵速率的不利影响。
生物柴油提取：生物柴油提取包括固体分离单元、酸催化反应单元、碱催化反应单元、油脂蒸馏单元，粗油脂首先进入固体分离单元，采用离心机将油脂中<0.5mm的固体颗粒去除，经初步处理的粗油脂分别进入酸碱催化反应单元，以去除水溶性杂质，处理后粗油脂进入静置罐，使粗油脂与甲醇、酸碱分离，最后进入蒸馏单元，采用蒸馏工艺塔顶获得生物柴油，甘油由塔底产生；酸碱催化反应单元中加入甲醇，经催化反应后的废甲醇进入静置罐，在静置分离罐中将甲醇和酸碱从油脂中分离出来，经甲醇蒸馏塔闪蒸出甲醇副产品回用；甲醇蒸馏塔蒸馏需要的热源由导热油炉燃烧沼气与轻柴油两种加热方式提供，油炉将导热油加热到300℃，回油温度为260℃。
厌氧消化：将缓冲池内的固渣和重相以及溢流回来的水相进入厌氧发酵罐进行厌氧消化，厌氧消化包括水解、产酸和脱氢、产甲烷三个阶段，ph值控制在6.5～7.5，温度控制在35-42℃；厌氧消化后产生沼气和沼液和污泥；厌氧发酵罐为完全混合式圆柱形发酵罐，底部为平面，罐体为碳钢防腐密封结构，内部保持轻微的过压状态；发酵罐上部还安装有浮渣去除装置，对产生的浮渣进行去除；发酵罐罐体直径15.4m，高17.98m，介质深度为17.48m，罐体容积约为3350m³，浆料在罐内停留时间为28d，罐内设置机械搅拌装置，搅拌器的轴上设有上下搅拌浆，搅拌将低速旋转；同时在消化罐罐面位置可以设置一个高速旋转的破碎装置，将浮在顶部的浮渣泡沫均匀混合到消化池内，顶部还设有沼气罩，包括安全阀、观察检测窗等设备，罐体底部设置有底部刮砂器用于清除沉淀物。
ph值控制：
ph值是餐厨垃圾厌氧消化最重要的参数之一，其最适范围为6.5～7.5，而餐厨垃圾本身酸化极快，ph值有可能降至4左右，当有机负荷增大，发酵罐内整体出现酸化时，此时可以通过外加碱性物质，调节ph值。具体做法是：当在线监控的ph值低至6.5左右时，就要严密注意挥发性脂肪酸（vfa）的含量，如果此时也伴有vfa的大幅度增加，那么就需要外加碱性物质进行调节，使得发酵液ph值恢复至6.5～7.5。外加碱性物质的具体量要根据发酵液ph值的调节情况来确定。
温度控制：
本工艺为中温厌氧发酵工艺，发酵罐内降解物料的厌氧菌需要的最适宜温度需维持在35-42℃间。设计物料罐外加热，经过泥水热交换器，对物料进行加热，以保证中温厌氧消化温度。发酵罐罐体外部表面设置保温热装置，防止热量散失。
过程控制参数：
进料有机负荷：3.3～3.5kgvs/m³•d；
停留时间：28d左右；
ph：6.7～7.5；
温度：35℃-39℃；
氨氮（mg/l）：<3000；
含固率(ts)：3%左右；
降解率：70-75%；
沼气密度；1.221kg/m³；
甲烷含量：≥58%；
沼气提纯及资源化利用：沼气经沼气柜首先进入沼气气水分离器，其次通过沼气增压风机将沼气增压至2.0kpa，增压后的沼气送至脱硫塔进行脱硫处理后再经由沼气压缩机升压至0.7mpa，经沼气压缩机二次增压后的混合气体进入psa系统脱去其中所含co2，再进入干燥器脱水并通过产品气缓冲罐迸入天然气压缩机将气体增压至25mpa，制成精制天然气；厌氧发酵过程产生的生物气体（沼气）是一种混合气体，主要成分为ch4、co2、h2s以及水汽。它的典型特征为：温度43～49℃，相对密度约1.02～1.06，腐蚀性，其浓度应控制在规定值以下。沼气中所含的h2s是一种无色气体，比空气重，h2s燃烧时产生so2，为了满足so2的排放要求，h2s的浓度需维持在较低水平，因此需对其进行净化处理。因精制天然气，沼气中的co2也需经脱碳工艺去除，从而进一步提高沼气的纯度，达到精制天然气的要求。沼气中的水汽在温度较低时冷却产生冷凝水，会在设备、气体管路中聚集，与h2s结合能产生腐蚀性的酸液。因此，为保护设备，方便沼气的储存与利用，还需对沼气进行脱水处理，去除其中的水汽。
脱碳工艺介绍
psa系统又称变压吸附脱碳工艺，其工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个性质：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。利用吸附剂的第一个性质，可实现对含二氧化碳源中杂质组分的优先吸附而使其它组分得以提纯，利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离提纯甲烷的目的。
变压吸附的优点：操作简单，较少的操作人员，压力选择范围宽，动力消耗低。主要设备少，材料可用碳钢制造，所有设备均可国产化，因此投资少维护费用低，甲烷收率90%以上。
污水处理：经脱水得到的沼液进入气浮池预处理后与其它污水在调节池混合均质，经过生化进水泵提升，经袋式过滤器过滤后进入mbr膜生化反应器，去除可生化有机物以及进行生物脱氮，最后进入纳滤系统对超滤出水进行深度处理，去除难生化降解的有机物；
主要处理技术单元：
1．气浮池：
气浮池采用钢制caf涡凹气浮设备。
2．调节池：
污水调节池一般有柔性结构和刚性结构两种形式，柔性结构池体采用土坝的形式，池内敷设防渗膜，整个池体为敞开式结构，目前在国内应用的较多。该池体的优点是施工简单、造价低。缺点是冬季水温散失的较快，水温基本与环境温度相同，对周围环境有一定影响，一般在池顶再敷设一层膜，以防止臭气外溢。刚性结构池体采用钢筋混凝土结构，一般池顶上加盖，池上面覆土。优点是池体可以埋于地下，避免水温降低，由于池顶加盖，能有效防止臭气外溢，减少对环境的污染；缺点是工程投资较高，施工困难。根据本工程实际情况，考虑到冬季气温低及防止臭气外溢等因素，调节池采用地下式钢筋砼结构。
3．mbr生化系统：
生化反应器的功能是降解原水中可生化降解的污染物，可以为普通的好氧反应器工艺或反硝化和硝化工艺。就垃圾渗滤液而言，由于其中氨氮浓度和cod浓度都较高，政策对该指标排放要求一般都很严格，因此生化反应器需要具备良好的有机污染物降解及生物脱氮功能，外置式膜生化反应器根据进水水量和水质条件，配置和控制适宜的反应条件以实现高效的反硝化和硝化反应并同时降解有机污染物。为了充分利用进水中的碳源来进行反硝化反应，外置式膜生化反应器采用反硝化前置，硝化后置的形式，同时可以减少硝化池中用于降解有机污染物所需的氧量。
4．超滤系统：
mbr系统的超滤部分拟采用国外的管式超滤膜，其过滤孔径为0.03μm，可以有效截留所有的微生物菌体和悬浮物。同时，超滤系统可以对大颗粒的有机污染物进行截留，进一步保证mbr系统出水的稳定。本套超滤系统采用大流量高速循环的方式，膜管内的水力流速达到3～5m/s，可以有效的防止污染物的沉积，减少膜污染的风险，延长膜使用寿命。同时，系统设置严格的流量、温度、压力监控，并培植清洗系统，可以保证系统在各种复杂的运行条件下安全稳定的工作。
与传统生化处理工艺相比，微生物菌体通过高效超滤系统从出水中分离，确保大于20nm的颗粒物、微生物和与cod相关的悬浮物安全地截留在系统内。超滤清液进入清液储槽。由于超滤实现泥水分离，因此生化反应器中的污泥浓度可以达到15-30g/l。超滤系统设6支超滤膜元件，1台循环泵，该泵在沿膜管内壁提供一个需要的流速，从而形成紊流，产生较大的过滤通量，避免堵塞。膜管清洗由储存有清水的清洗箱通过清洗泵来完成。
5纳滤系统：
mbr的出水氨氮指标已经基本达标，但部分难降解有机物尚不能去除，采用纳滤进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮，同时可进一步脱盐处理，确保出水codcr达到排放要求。由于纳滤具有纳米级的分离切割孔径，所以其可以去除不可生化有机物和绝大部分的cod、bod、nh3-n、ss、重金属、大肠杆菌和色度等，其出水稳定。但纳滤处理后得到的清水仍然难以达到排放标准，因此在纳滤后面需进入反渗透系统作进一步处理，这样就可以保证达到排放标准。
mbr预处理后，采用纳滤净化，水回收率可达到85%以上，codcr、重金属离子及多价非金属离子（如磷等）得到相应的控制。
发酵残渣及污泥脱水：发酵残渣及污泥厌氧消化后，靠提升泵泵入污泥储池，在池底设置穿孔曝气装置，以吹脱污泥中的二氧化碳，使得污泥的ph值提高，促进磷酸铵镁结晶，防止其在后续处理中阻塞管路和离心机。然后由泵提升至离心脱水机进行离心脱水，离心脱水后的污泥进入板框式压滤进行压滤；传统的污泥脱水方法如板框压滤方法、离心方法一般可将含水率降至80%左右，需要进一步干化方可满足填埋要求，常见的干化方式有石灰干化和预堆肥，两种方式占地均较大。本系统采用双隔膜压滤技术，该技术是板框式压滤技术的第二代升级技术，本技术在污泥中添加药剂进行特殊处理，污泥的脱水性能得到改善，然后进入压滤机经过两级机械挤压，一次媒介挤压，脱水效果得到极大的提高，脱水后污泥含水率最低可以达到40%。压滤机滤布实现密闭反向自动清洗，避免人工介入，滤板实现自动震动脱泥，干燥污泥饼掉落在输送带上进入污泥斗，其程序100％全自动控制，工作环境和工作条件得到极大的改善。本项目的沼渣脱水后含水率达到60%。
双隔膜压滤技术具有占地面积小，自动化程度高，运行费用低，卫生条件好等显著特点。
臭气处理：对污泥脱水间散发臭气，污泥池、泵房、均质池及泵房的臭气进行收集，尽量做到密封，呈微负压状态，通过离心轴风机将臭气送入装有生物塔料的吸附塔内进行喷淋和洗涤，首先让废气与洗涤介质进行充分的接触伟递，再进入生物填料吸附层，让臭气缓慢地通过活性生物滤床时，吸附在生物过滤材料表面上的微生物将臭气中的有机化合物和其他臭味化合物分解。甲醇蒸馏塔蒸馏需要的热源由导热油炉燃烧沼气与轻柴油两种加热方式提供，油炉将导热油加热到300℃，回油温度为260℃。厌氧消化中厌氧发酵罐的进料有机负荷：3.3～3.5kgvs/m³•d；停留时间：28d；ph:6.7～7.5；温度：35℃-39℃；氨氮（mg/l）：<3000。